(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも０．１５の面内複屈折を６３２．８ｎｍにて有する、ＰＥＮ又はｃｏＰＥＮを含む複屈折熱可塑性ポリマーを含む、少なくとも１つの第１光学層と、
（ｂ）０．０４０未満の面内複屈折を６３２．８ｎｍにて有する少なくとも１つの第２光学層と、を含み、
前記第２光学層が、２０〜８０モル％の、前記第１光学層の少なくとも１つの前記複屈折熱可塑性ポリマー、及び少なくとも１つの第２熱可塑性ポリマーからなる、エステル交換反応により共重合されてなるポリマーブレンドを含む、多層光学フィルム。
【請求項２】
前記第２光学層の前記ポリマーブレンドが、米国特許第６，６７３，２７５号に記載の理論的アプローチを使用して、次式：
ランダム性（％）＝Ｐｎｔ／（２＊Ｗｎ＊Ｗｔ）＝Ｐｎｔ（観測）／Ｐｎｔ（ランダム）
（式中、Ｐｎｔは、核磁気共鳴分光法（ｎｍｒ）によって測定されたＮＥＴ序列の比率であり、Ｗｎは、ｎｍｒによって帯電または測定されたＮＥモル分率であり、Ｗｔは、ｎｍｒによって帯電または測定されたＴＥモル分率である）により近似させるとき、２５％未満のランダム性（％）を有する、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項３】
前記ポリマーブレンドが、Ａ−Ｂマルチブロックコポリマー構造体を含み、前記Ａブロックが前記複屈折熱可塑性ポリマーを含み、前記Ｂブロックが前記第２熱可塑性ポリマーを含み、そして
前記Ａ−Ｂマルチブロックコポリマー構造体が、少なくとも６であって２５以下の反復単位からなる平均ブロック長を有する、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項４】
前記第１光学層の前記複屈折熱可塑性ポリマーが、ＰＥＮ又はｃｏＰＥＮからなり、前記ＰＥＮ又はｃｏＰＥＮは、１００モル％のカルボキシレートサブユニットに対して、少なくとも９５モル％のナフタレートサブユニットを含む、請求項１に記載の多層光学フィルム。
【請求項５】
光学フィルムであって、
請求項１に記載の多層光学フィルムを含むベース層と、
前記ベース層上に配置されたマイクロ構造化表面層と、を含む、光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
１つ以上の第２層によって交代層にされた１つ以上の第１複屈折光学層を含む多層ポリマーフィルムが既知である。
【０００２】
例えば、米国特許第６，６４１，９００号（Ｈｅｂｒｉｎｋら）に記載されているように、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）は、延伸後に高い複屈折性を有するために、第１光学層を形成するのに有用な材料の一例である。第２光学層において好適な材料の例は、ＰＥＮ、ＰＢＮ、ＰＥＴ、又はＰＢＴのコポリマーである。第２光学層にて使用するポリエステルの一例は、約７０モル％のナフタレート及び約３０モル％のイソフタレート又はテレフタレートサブユニットであるカルボキシレートサブユニットを有するｃｏＰＥＮである。別の例は、カルボキシレートサブユニットの２０〜６０モル％がナフタレートであり、２０〜５０モル％がテレフタレートであり、０〜１０モル％がイソフタレートサブユニットである、ｃｏＰＥＮである。
【０００３】
多層光学フィルムにて使用するその他のポリマー材料について説明した。例えば、米国特許第６，６７３，２７５号（Ａｌｌｅｎら）は、連続相及び分散相のうち少なくとも１つがエステル交換などによってポリマー間で反応したホモポリマーのブレンドを含む光学フィルムについて記載する。得られたフィルムは、ブレンドがランダムコポリマーで置き換えられた類似のフィルムよりも、所定レベルのひずみに対して、より大きな複屈折度を示すことができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
米国特許第６，６７３，２７５号は、大きな複屈折度を示すＰＥＮとＰＥＴとの共重合ブレンドについて記載するが、複屈折ポリマーを含むこれら同一の及びその他の共重合ブレンドが、多層光学フィルムの等方性層としての使用に好適であるということが見出された。
【０００５】
複屈折ポリマーを含む共重合ブレンドは、多層光学フィルムが第２光学層の共重合ブレンドのＴｇよりも十分に高い温度にて配向された場合には、等方性になることができる。第１及び第２光学層は同時に配向されるため、第１光学層の熱可塑性ポリマーの組成物は、熱可塑性ポリマーが第２光学層の熱可塑性ポリマーのガラス転移温度より十分に高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、配向温度にて、６３２．８ｎｍにて少なくとも０．１５の面内複屈折性を有するように選択される。
【０００６】
ここでは、６３２．８ｎｍにて少なくとも０．１５の面内複屈折性を有する複屈折熱可塑性ポリマーを含む少なくとも１つの第１光学層と、６３２．８ｎｍにて０．０４０未満の面内複屈折性を有する少なくとも１つの第２光学層と、を含む多層光学フィルムについて述べる。
【０００７】
一実施形態では、第２光学層は、２０〜８０モル％の少なくとも１つの複屈折熱可塑性ポリマー、及び少なくとも１つの第２熱可塑性ポリマーからなる共重合ブレンドを含む。
【０００８】
その他の実施形態では、第１光学層は、１００％のカルボキシレートサブユニットに対して少なくとも７０モル％のナフタレートサブユニットを含む複屈折熱可塑性ポリマーを含み、第２光学層は、１００％のカルボキシレートサブユニットに対して少なくとも２０モル％のナフタレートサブユニットを含む複屈折熱可塑性ポリマー及び少なくとも１つのその他の熱可塑性ポリマーの共重合ブレンドを含む。別の実施形態では、共重合ブレンドは、第１光学層の複屈折熱可塑性ポリマーよりも少なくとも１０℃低いＴｇを有する。別の実施形態では、多層光学フィルムは、少なくとも６の反復単位からなる平均ブロック長を有するポリエチレンナフタレートのブロックを含む。更に別の実施形態では、多層光学フィルムは、９０°剥離試験によれば少なくとも１０００ｇ／インチ（３９３．７ｇ／ｃｍ）の粘着力の中間層を示す。
【０００９】
これらの実施形態のそれぞれにおいて、第１光学層の複屈折熱可塑性ポリマーは、第２層の共重合ブレンドよりも高いＴｇを有する。第１光学層の複屈折熱可塑性ポリマー及び第２光学層の共重合ブレンドの複屈折ポリマーは、好ましくは同一カルボキシレート及びグリコールサブユニットを少なくとも９０モル％含む。第２層の第２熱可塑性ポリマーは、典型的には第２光学層の複屈折熱可塑性ポリマーよりも低いＴｇを有する。
【００１０】
これらの実施形態のそれぞれにおいて、第１及び第２光学層の複屈折熱可塑性ポリマーは、好ましくはＰＥＮ、ｃｏＰＥＮ、ＰＢＮ、ｃｏＰＢＮを含む。複屈折ｃｏＰＥＮは、１００モル％のカルボキシレートサブユニットに対して、少なくとも７０モル％のナフタレートサブユニットを含む。第２光学層の第２熱可塑性ポリマーは、ＰＥＴ、ＰＥＴｇ、ｃｏＰＥＴ、ＰＢＴ及びｃｏＰＢＴを含んでよい。ｃｏＰＥＴは、１００モル％のカルボキシレートサブユニットに対して、少なくとも５０モル％のテレフタレートサブユニットを含んでもよい。
【００１１】
これらの実施形態のそれぞれにおいて、第２光学層の共重合ブレンドは、好ましくは５０％未満、より好ましくは２５％未満のランダム性（％）を有する。第２層の共重合ブレンドは、好ましくは、Ａブロックが複屈折熱可塑性ポリマーを含み、Ｂブロックが第２熱可塑性ポリマーを含む、Ａ−Ｂマルチブロックコポリマー構造体を含む。第２層のＡ−Ｂマルチブロックコポリマー構造体は、少なくとも６の、典型的には２５以下の平均ブロック長を有する。いくつかの実施形態では、第２光学層は、３０〜７０モル％又は４０〜６０モル％の１つ以上の複屈折熱可塑性ポリマーを含む。
【００１２】
多層光学フィルムは、反射性偏光フィルム又はミラーフィルムなどの各種用途に好適である。一実施形態では、本明細書に記載された多層光学フィルムは、（予め形成された）光学フィルムのベース層であって、ベース層上に配置されたミクロ構造化表面層を更に含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】多層光学フィルムの一実施形態の横断面図。
【図２】ＰＥＮのｎｘ、ｎｙ、及びｎｚを延伸温度に対して示すグラフ。
【図３】５０／５０  ＰＥＮ／ＰＥＴ共重合ブレンドのｎｘ、ｎｙ、及びｎｚを、延伸温度に対して示すグラフ。
【図４】３０／７０  ＰＥＮ／ＰＥＴ共重合ブレンドのｎｘ、ｎｙ、及びｎｚを、延伸温度に対して示すグラフ。
【図５】ＰＥＮ、ＰＥＴ及びＰＥＮ／ＰＥＴ共重合ブレンドの複屈折性を示すグラフ。
【図６】ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドの平均ブロック長をランダム性の関数として示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
多層光学フィルムの実施形態としては、２つ以上の層を有するフィルムが挙げられる。例えば、多層光学フィルムは、高効率ミラー及び／又は偏光子として有用である。また、この多層光学フィルムは、本開示との関連において説明した場合、入射光線の比較的低い吸収及び光軸外での通常光線の高反射率を示す。
【００１５】
本出願において使用するとき、
「屈折率」とは、特に指示がない限り、材料の平面内における、６３３ｎｍの光を法線入射させた場合の材料の屈折率を意味する。
【００１６】
「複屈折」とは、直交するｘ、ｙ、及びｚ方向における屈折率のすべてが同じではないことを意味する。屈折率は、それぞれｘ、ｙ、及びｚ方向に対するｎｘ、ｎｙ、及びｎｚとして示される。本明細書で記載されるポリマー層においては、軸は、ｘ及びｙ軸が層平面内にあり、ｚ軸が層平面に対して直角であり、典型的には層の厚み又は高さに相当するように選択される。１つの面内方向での屈折率が、別の面内方向での屈折率より大きい場合、ｘ軸は一般に、最大屈折率を持つ面内方向となるように選択され、これが場合により、光学フィルムが配向する（例えば、延伸する）方向の１つに対応する。本明細書で報告される面内及び面外複屈折値は、特に指示がない限り、６３３ｎｍの光を法線入射させた場合の後述の試験方法セクションにしたがって計算された。
【００１７】
「高屈折率」及び「低屈折率」は、相対的な語句である。２つの層が、関心のある両方の面内方向で比較された場合、より大きな平均面内屈折率を有する層が、高屈折率層であり、より小さな平均面内屈折率を有する層が、低屈折率層である。
【００１８】
「ポリマー」とは、特に指示がない限り、第１複屈折層に対して、ポリマー及びコポリマー（即ち、２種類以上のモノマー又はコモノマーから形成されたポリマーであり、例えば、ターポリマーを包含する）を意味し、同様に例えば、共押出又は反応（例えば、エステル交換を包含する）によって混和性ブレンドに形成可能なコポリマー又はポリマーを意味する。特に指定されない限り、ブロック、ランダム、グラフト、及び交互ポリマーが包含される。よって、本発明において使用したとき、これらのポリマーがブレンドの形態にあるとき、それらのポリマーブレンドは、その構造に鑑みて、「共重合ブレンド」あるいは「共重合性ブレンド」と呼ぶこともある。
【００１９】
「拘束一軸延伸」とは、外部応力を適用して、主として２方向、面内延伸方向（即ち、ｘ）及び面内に対して直角方向（即ち、ｙ）に寸法変化を生じさせる、フィルム延伸加工を意味する。具体的には、それは、面内非延伸方向でフィルム幅を実質的に維持しながらの面内延伸方向での寸法伸びを意味する。その結果、フィルムの厚み減少は通常、フィルム延伸比に対応しており、構造は主に平面である。
【００２０】
「Ｔｇ」とは、ガラス転移温度を意味し、示差走査熱量計ＤＳＣ（Ｑ２０００、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（デラウェア州ニューカッスル）から市販されている）によって決定される。各組成物について、約５〜１０ｍｇのサンプルを使用することができる。試験では、３０〜２９０℃の温度範囲にて、３段階・加熱−冷却−加熱の温度傾斜を使用する。第１加熱後、サンプルを２９０℃にて３分間維持する。加熱及び冷却の両方について、傾斜率は２０℃／分であった。Ｔｇは、第１加熱走査から明らかなＴｇを指す。
【００２１】
図１は、例えば、光学的偏光子（Optical Polarizer）又はミラーとして使用してよい多層ポリマーフィルム１０を示す。フィルム１０は、１つ以上の第１光学層１２、１つ以上の第２光学層１４、及び所望により、１つ以上の（例えば、非光学的な）追加の層１８を含む。図１は、少なくとも２つの材料の、交互層１２、１４を有する多層積層体を含む。一実施形態では、層１２及び１４の材料は、ポリマーである。一般に、層同士の強制アセンブリ工程（layer-by-layer forced assembly process）を用いて多層膜１０を作製することができる。米国特許第６，８２７，８８６号（名称「多層光学フィルムの作製方法」）は、多層光学フィルム１０の作製にもまた適合可能な方法について記載する。加えて、フィルム１０及び層１２、１４は、平面を有するように図示されてはいるが、フィルム１０又は層１２、１４又は追加の層の少なくとも１つの表面が構造化されてよい。
【００２２】
高屈折率層１２の１つの面内方向での面内屈折率ｎ１は、同じ面内方向での低屈折率層１４の面内屈折率ｎ２より大きい。層１２、１４間の各境界での屈折率差によって、光線の一部が反射される。多層光学フィルム１０の透過特性及び反射特性は、層１２、１４間の屈折率差によって生じる光のコヒーレント干渉及び層１２、１４の層厚に基づいている。等価屈折率（又は法線入射の場合の面内屈折率）が、層１２、１４間で異なる場合、隣接層１２、１４間の界面は、反射面を形成する。界面の反射能層は、層１２、１４の等価屈折率間の差の二乗（例、（ｎ１−ｎ２）２）に依存する。層１２、１４間の屈折率差を増大させることによって、改善された屈折力（より高い反射率）、より薄いフィルム（より薄い又はより少ない層）、及びより広い帯域幅性能を達成することができた。したがって、多層光学フィルム１０は、例えば、反射偏光子又はミラーとして有用となり得る。代表的実施形態における１つの面内方向での屈折率差は、少なくとも約０．０５、好ましくは約０．１０超、より好ましくは約０．１５超、更により好ましくは約０．２０超である。
【００２３】
一実施形態では、層１２、１４の材料は本来的に異なった屈折率を有する。別の実施形態では、層１２、１４の材料の少なくとも１つが、応力誘発性複屈折の性質を有し、材料の屈折率（ｎ）が、延伸加工の影響を受けるようにする。多層光学フィルム１０を一軸方向乃至二軸方向の範囲にわたって延伸することによって、異なった配向をした面−偏光入射光に対して様々な反射率を持つフィルムを作製することができる。
【００２４】
代表的実施形態では、多層光学フィルム１０は、数十、数百又は数千の層を包含し、各層は多数の異なった材料のいずれかから作製することができる。特定積層体のための材料選択を決定する特性は、多層光学フィルム１０の望ましい光学性能による。多層光学フィルム１０は、積層体内の層が多くなればなる程、多くの材料を含有することができる。しかし、図示を容易にするために、光学薄膜積層体の代表的実施形態は、わずか２〜３種類の異なった材料を示す。
【００２５】
一実施形態では、多層光学フィルム１０内の層の数は、フィルム厚、柔軟性及び経済性の理由により、最小数の層を使用して所望の光学特性を達成するように選択する。偏光子及びミラーなどの反射性フィルムの場合、層の数は、より好ましくは約２，０００未満、より好ましくは約１，０００未満、更により好ましくは約５００未満である。
【００２６】
いくつかの実施形態では、多層ポリマーフィルムは更に、任意の追加的な非光学又は光学層を含む。追加の層１８は、積層体１６内に配置されたポリマー層である。このような追加層は光学層１２、１４を損傷から保護し、共押出加工を補助し、及び／又は後処理機械特性を向上させる場合がある。追加の層１８は多くの場合、光学層１２、１４より厚い。追加の（例えば、薄層）層１８の厚みは通常、個々の光学層１２、１４の厚みの少なくとも２倍、好ましくは少なくとも４倍、より好ましくは少なくとも１０倍である。付加層の厚み１８は、特定の厚みを有する多層高分子フィルム１０を作製するために変化し得る。典型的には、１つ以上の追加の層１８は、光学層１２、１４によって透過、偏光及び／又は反射される光の少なくとも一部もまた、当該追加の層を通って伝わるように定置される（即ち、追加の層は、光学層１２、１４を通って伝わる又は光学層１２、１４によって反射される光路内に定置される）。
【００２７】
多層光学フィルム１０の一実施形態は、低屈折率／高屈折率フィルム層の複数ペアからなり、ここでは、各低屈折率／高屈折率層のペアが、反射するように設計された帯域の中心波長の１／２の光学的な結合厚さを有する。このようなフィルムの積層体は、一般に４分の１波長積層と呼ばれる。可視波長及び近赤外波長に対応する多層光学フィルムの場合、４分の１波長積層の設計は、約０．５マイクロメートル以下の平均厚さを有する多層積層体内の各層１２、１４を生じる。その他の代表的実施形態では、例えば、広帯域反射光学フィルムが所望される場合、異なる低屈折率／高屈折率層のペアは、異なる光学的な結合厚さを有してよい。
【００２８】
反射性フィルム（例えば、ミラー又は偏光子）が所望されるような用途においては、各偏光及び入射平面についての所望の平均光透過率は、一般に、反射性フィルムの使用目的による。多層ミラーフィルムを作製するための１つの方法は、多層積層体を二軸延伸することである。高効率反射性フィルムには、法線入射での可視スペクトル（約３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）にまたがる各延伸方向に沿った平均透過率は、望ましくは約１０％未満（約９０％超の反射率）、好ましくは約５％未満（約９５％超の反射率）、より好ましくは約２％未満（約９８％超の反射率）、更により好ましくは約１％未満（約９９％超の反射率）である。法線方向から約６０度での可視スペクトルにわたる平均透過率は、望ましくは約２０％未満（約８０％超の反射率）、好ましくは約１０％未満（約９０％超の反射率）、より好ましくは約５％未満（約９５％超の反射率）、更により好ましくは約２％未満（約９８％超の反射率）、更により好ましくは約１％未満（約９９％超の反射率）である。ミラーフィルムのいくつかの例が更に、米国特許第５，８８２，７７４号（Ｊｏｎｚａら）に記載される。
【００２９】
更に、非対称反射性フィルム（不均衡二軸延伸から生じたフィルムなど）が、特定の応用には望ましい場合がある。その場合、例えば、可視スペクトル（約３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の帯域幅にわたって、又は可視スペクトル及び近赤外（例えば、約３８０ｎｍ〜８５０ｎｍ）にわたって、１つの延伸方向に沿った平均透過率は、望ましくは、例えば、約５０％未満であってよく、一方で、その他の延伸方向に沿った平均透過率は、望ましくは、例えば、約２０％未満であってよい。
【００３０】
多層光学フィルムはまた、反射性偏光子として作用するように設計することもできる。多層反射偏光子を作製するための１つの方法は、多層積層体を一軸延伸することである。得られた反射偏光子は、光に対する高い反射率を有し、広範囲の入射角度に対して、第１の面内軸線（通常は、延伸方向）と平行する偏光面を持ち、同時に、光に対する低い反射率及び高い透過率を有し、広範囲の入射角度に対して、第１の面内軸線と直交する第２の面内軸線（通常は、非延伸方向）と平行する偏光面を持つ。各フィルムの３つの屈折率（ｎｘ、ｎｙ及びｎｚ）を調節することによって、所望の偏光子挙動を得ることができる。例えば、米国特許第５，８８２，７７４号（ジョンザ（Jonza）ら）を参照のこと。
【００３１】
光学層１２、１４及び多層高分子フィルム１０の任意の追加の層１８は、典型的には、ポリエステルなどのポリマーで構成される。ポリエステルは、カルボキシレート及びグリコールサブユニットを含み、カルボキシレートモノマー分子とグリコールモノマー分子とを反応させることによって生成される。それぞれのカルボキシレートモノマー分子は、２つ以上のカルボン酸又はエステル官能基を有し、それぞれのグリコールモノマー分子は２つ以上のヒドロキシ官能基を有する。カルボキシレートモノマー分子は、全て同じであるか、２つ以上の異なる分子タイプであるかであってよい。グリコールモノマー分子についても同様である。ポリマー層又はフィルムの特性は、ポリエステルのモノマー分子における特定の選択によって異なる。
【００３２】
前述したように、面内複屈折性は、偏光子として利用される多層光学フィルムなどの多くのタイプの多層光学フィルムにとって重要である。第１光学層（単一又は複数）は、配向後に面内複屈折性（ｎｘ−ｎｙの絶対値）（少なくとも０．１０、好ましくは少なくとも０．１５）を有する複屈折ポリマーから調製される。いくつかの実施形態では、第１光学層の複屈折ポリマーは０．２０以上である。延伸方向に平行な平面内で偏光した６３２．８ｎｍの光でのポリエステルの屈折率は、約１．６２から約１．８７の大きさまで増大することが可能である。例えば、ミラーフィルムとして使用されるものなど、他の種類の多層光学フィルムでは、面外複屈折特性が重要である。いくつかの実施形態では、平均面外複屈折性は、少なくとも０．１０、少なくとも０．１５又は少なくとも０．２０である。
【００３３】
好ましくは、第２光学層は、配向後６３２．８ｎｍにて、約０．０４未満、より好ましくは約０．０２未満の面外及び面内の両複屈折性を有する。
【００３４】
多層光学フィルムの第１複屈折光学層（単一又は複数）は、典型的には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）若しくはポリブチレンナフタレートなどのポリエステルホモポリマー、又は複屈折ランダム共重合体コポリエステルから調製される。あるいは、第１複屈折光学層は、米国特許第６，６７３，２７５号に記載される様なポリエステルホモポリマーの大きな複屈折性の共重合（即ち、エステル交換反応（transesterfication）によって）ブレンド、コポリエステルの共重合ブレンド、又は少なくとも１つのその他のコポリエステルと共重合した少なくとも１つのホモポリマーを含んでよい。
【００３５】
ポリエステルホモポリマー及びコポリエステル高分子材料は、全組成物、即ち、５０モル％のカルボキシレート単位及び５０モル％のグリコール単位から誘導される１００モル％の単位に関して記載することができる。コポリエステル高分子材料もまた、カルボキシレートサブユニットのモル％及びグリコールサブユニットのモル％（即ち、コポリエステルの調製において、１００モル％のカルボキシレートサブユニットは１００モル％のグリコールサブユニットと反応する）に関して記載してよい。
【００３６】
次表１は、多層光学フィルムの第１複屈折光学層として、独立して又は互いに組み合わされて使用可能な各種代表的複屈折ポリマーのためのカルボキシレート及びグリコールサブユニットを示す。
【００３７】
【表１】
0005563585.tif 000002
【００３８】
ＰＥＮ−ポリ（エチレン２，６−ナフタレート）
ＣｏＰＥＮ−エチレングリコール及びナフタレートサブユニットを含むコポリエステル
ＰＢＮ−ポリ（１，４−ブチレン２，６−ナフタレート）
ＣｏＰＢＮ−ブタンジオール及びナフタレートサブユニットを含むコポリエステル
ＴＡ−テレフタル酸
ＮＤＡ−２，６−ナフタレンジカルボン酸
ＥＧ−エチレングリコール
ＢＤ−１，４−ブタンジオール
【００３９】
代表的複屈折ポリエステルホモポリマーは、少なくとも９５モル％のカルボキシレートサブユニットがＮＤＡ（ＰＥＮ又はＰＢＮ）であるという一般的な性質を共有する。更に、代表的複屈折ポリエステルは、少なくとも９５モル％のグリコールサブユニットがＥＧ（ＰＥＮ）又はＢＤ（ＰＢＮ）であるという一般的な性質を共有する。代表的複屈折コポリエステルは、少なくとも７０モル％、７５モル％、８０モル％、８５モル％、９０モル％〜９５モル％未満のカルボキシレートサブユニットがＮＤＡ（ＣｏＰＥＮ及びＣｏＰＢＮ）であるという一般的な性質を共有する。
【００４０】
１つの好ましい実施形態では、第１複屈折光学層は、ＰＥＮを含むか又は基本的にＰＥＮから構成される。別の好ましい実施形態では、第１複屈折光学層は、少なくとも７０モル％のＮＤＡサブユニットを含むランダムＣｏＰＥＮを含むか又はランダムＣｏＰＥＮから構成される。別の好ましい実施形態では、第１複屈折光学層は、ＰＥＮとＰＥＴとの共重合ブレンド（ＰＥＮが７０モル％超）を含むか又はその共重合ブレンドから構成される。
【００４１】
図２を参照すると、第１光学層（例えば、ＰＥＮホモポリマーを含む）は、比較的大きな配向温度ウインドウのあらゆる場所で高複屈折性を示す。ｎｘ及びｎｙは１１０℃〜１４０℃でほぼ平行であり、ｎｘは１４０℃〜１６０℃の温度で徐々に減少し始める。類似した複屈折性は、表１の各種複屈折ポリエステル及びコポリエステルにより得ることができる。しかし、ナフタレートサブユニットの濃度が減少すると、配向温度ウインドウも同様に減少する。
【００４２】
本明細書に記載された第２光学層１４は、少なくとも１つの複屈折熱可塑性ポリマーと少なくとも１つの第２熱可塑性ポリマーとの共重合（即ち、エステル交換反応（transesterfication）によって）ブレンドを含む。第２熱可塑性ポリマーは、少なくとも１つの複屈折熱可塑性ポリマーとは異なる、追加の複屈折又は等方性熱可塑性ポリマーである。第２光学層のポリマー（類）に関して「複屈折」とは、ポリマーのＴｇを超える１５℃以下の温度で延伸した場合に、６３２．８ｎｍにて少なくとも０．１０の面内複屈折を有するポリマーを指す。第２熱可塑性ポリマーもまた複屈折性である実施形態の場合、以下で更に詳細に記載されるように、ブレンドのポリマー成分は、共重合ブレンドが少なくとも１０〜１５℃にて、第１光学層の複屈折ポリマーより低いＴｇを有するように選択される。
【００４３】
第２熱可塑性ポリマーは、典型的には、異なるカルボキシレート及び／又は異なるグリコールサブユニットを含む点で異なる。あるいは、第２熱可塑性ポリマーは、同一カルボキシレート及びグリコールサブユニットを異なるモル百分率で含有してよい。最終的には、第２熱可塑性ポリマーは異なることができるが、これはそれが異なる構造的配置を有するからである。例えば、ポリマーはランダムコポリマーの代わりに、共重合で形成されたブロックコポリマーであることができる。
【００４４】
第２光学層の共重合ブレンドは、混和性ブレンドを形成する。混和性ブレンドは、ＢＹＫ  Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄ  Ｐｌｕｓを使用するＡＳＴＭ  Ｄ１００３−００によれば、１ミル（０．０２５ｍｍ）厚あたり５％未満のヘイズを有するブレンドである。
【００４５】
ちょうど今述べた表１は、第２光学層の共重合ブレンドの複屈折熱可塑性ポリマーとして独立して又は互いに組み合わされて使用可能な、各種代表的複屈折ポリマーのカルボキシレート及びグリコールサブユニットを示す。いくつかの実施形態では、第２光学層の共重合ブレンドの複屈折ポリマーは、第１複屈折層の熱可塑性ポリマーとは異なる複屈折ポリマーである。しかし、好ましい実施形態では、第２光学層の共重合性ブレンドの複屈折ポリマー成分は、第１複屈折層の複屈折熱可塑性ポリマーと実質的に同一（即ち、カルボキシレート及びグリコールサブユニットの種類及び量の違いは、１０％、５％又は２％以下である）である。
【００４６】
第２層の共重合性ブレンドの複屈折ポリマー（類）（表１に記載されているようなもの）の総量は、典型的には、少なくとも２０モル％であり、８０モル％以下である。いくつかの実施形態では、第２層の共重合ブレンドの複屈折ポリマー（類）（表１に記載されているようなもの）の総量は、３０モル％、３１モル％、３２モル％、３３モル％、３４モル％、３５モル％、３６モル％、３７モル％、３８モル％、又は３９モル％若しくは４０モル％〜約６０モル％、６１モル％、６２モル％、６３モル％、６４モル％、６５モル％、６６モル％、６７モル％、６８モル％、又は６９モル％以下の範囲である。
【００４７】
第２層の共重合性ブレンドの残部は、複屈折ポリマー（例えば、表１のもの）とは異なる、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー（類）を含む。したがって、共重合性ブレンドの第２熱可塑性ポリマー（類）の総量（total about）は、（１００モル％−複屈折ポリマー（類）のモル％）に相当する。
【００４８】
次の表２は、第２光学層の共重合性ブレンドの第２熱可塑性ポリマーとして独立して又は互いに組み合わされて使用可能な、各種代表的ポリエステル及びコポリエステルポリマーのカルボキシレート及びグリコールサブユニットを示す。
【００４９】
【表２】
0005563585.tif 000003
【００５０】
ＰＥＴ−ポリ（エチレンテレフタレート）
ＰＥＴｇ−グリコール変性ＰＥＴ
ＣｏＰＥＴ−エチレングリコール及びテレフタル酸サブユニットを含むコポリエステル
ＰＢＴ−ポリ（ブチレンテレフタレート）
ＣｏＰＢＴ−ブタンジオール及びテレフタル酸サブユニットを含むコポリエステル
ＴＡ−テレフタル酸
ＥＧ−エチレングリコール
ＢＤ−１，４−ブタンジオール
【００５１】
第２光学層の共重合性ブレンドの代表的第２ポリエステルは、少なくとも９５モル％のカルボキシレートサブユニットがＴＡ（ＰＥＴ、ＰＥＴｇ、又はＰＢＴ）であるという一般的な性質を共有する。更に、代表的複屈折ポリエステルは、少なくとも９５モル％のグリコールサブユニットがＥＧ又はＢＤ部分（ＰＥＴ又はＰＢＴ）であるという一般的な性質を共有する。いくつかの実施形態では、少なくとも９５モル％のグリコールサブユニットがＥＧ（ＰＥＴ）である。
【００５２】
第２層の共重合ブレンドの代表的第２コポリエステルは、少なくとも５０モル％〜９５モル％未満のカルボキシレートサブユニットがＴＡ（ｃｏＰＥＴ又はｃｏＰＢＴ）であるという一般的な性質を共有する。いくつかの実施形態では、ＴＡカルボキシレートユニットの量は少なくとも６０、７０、８０、又は９０モル％である。
【００５３】
１つの好ましい実施形態では、第２光学層はＰＥＮ及びＰＥＴの共重合ブレンドを含むか又は基本的にその共重合ブレンドから構成される。別の好ましい実施形態では、第２光学層はＰＥＮ及びＰＥＴｇの共重合ブレンドを含むか又は基本的にその共重合ブレンドから構成される。
【００５４】
第２光学層についてちょうど今述べた好ましい共重合ブレンドと組み合わされて、第１複屈折光学層としてＰＥＮ又はｃｏＰＥＮが用いられる場合、第１及び第２光学層の組み合わせ（即ち、光学スタック）は、１００モル％のカルボキシレートユニットに対して５０モル％超のナフタレートユニットを含んでよい。いくつかの実施形態では、光学スタックは１００モル％のカルボキシレートユニットに対して、少なくとも５５モル％、６０モル％、６５モル％、７０モル％、又は７５モル％のナフタレートユニットを含む。
【００５５】
多層光学フィルムの複屈折第１光学層として使用するために、第２光学層の好ましい共重合性ブレンドのポリマー成分の多くについて説明されてきた。しかし、これらの共重合ブレンドが、共重合性ブレンドよりも十分に高いＴｇを有する複屈折熱可塑性ポリマーと組み合わされて使用される場合、多層膜は、第２光学層の共重合ブレンドのＴｇより高い少なくとも３５℃で、更に第１光学層のＴｇより高いわずか３０℃以下で、延伸することができる。このようなＴｇの差違を得るための好ましい１つのアプローチは、第１光学層を形成するための共重合ブレンドよりも、高濃度のナフタレートサブユニットを有する熱可塑性ポリマーを用いることである。第１光学層の複屈折ポリマーと第２光学層の共重合ブレンドとの間のナフタレートサブユニット濃度の差は、典型的には、少なくとも１０％、２０％又は３０％のナフタレートサブユニットである。好ましい実施形態では、第１光学層の複屈折ポリマーと第２光学層の共重合ブレンドとの間のナフタレートサブユニット濃度の差は、少なくとも４０％、５０％又は６０％のナフタレートサブユニットである。
【００５６】
図３〜４を参照すると、第２光学層１４の共重合ブレンドは、ブレンドの屈折率成分（即ち、ｎｘ、ｎｙ、及びｎｚ）が収斂し、約１．６４以下の屈折率で安定したままとなる温度にて延伸される。この延伸温度は、共重合ブレンドのガラス転移温度（Ｔｇ）より高く、少なくとも約３５℃である。図２を参照すると、第１光学層の熱可塑性ポリマー（例えば、ＰＥＮホモポリマー）は、それが等方性第２層より十分に高いＴｇを有するように、及び延伸後に６３２．８ｎｍにて少なくとも０．１５の面内複屈折を有するように選択される。
【００５７】
図５は、ＰＥＮ及びＰＥＮ／ＰＥＴブレンドの複屈折データを示すグラフである。これらのフィルムの複屈折は、（ｎｘ−ｎｙ）により計算し、上図中の延伸温度に対してプロットした。ＰＥＮフィルムは、そのＴｇ周辺で又はそれよりわずかに高いところで延伸させることができ、高複屈折性（０．２２〜０．２５）を発現した。延伸温度が１４５℃から１６０℃へと上昇した際に、複屈折性は０．２０から０．１８へと徐々に低下する。ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドの場合、１１０〜１２０℃の延伸温度にてかなりの複屈折性（０．１０〜０．１５）が発現した。しかし、３０／７０及び５０／５０  ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドそれぞれについて、１３５℃及び１４５℃にて複屈折性はゼロまで急激に低下した。同一温度にて、ＰＥＮは、延伸後に０．１８〜０．２０の複屈折性を有する。したがって、ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドのＴｇより高い少なくとも３５℃にてこの多層構造体を延伸した際に、第１複屈折層としてのＰＥＮ及び第２層としての共重合ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドの組み合わせから、反射偏光子などの多層光学フィルムを作製することが可能である。
【００５８】
第１光学層の複屈折ポリマーが、第２光学層の共重合ブレンドの複屈折ポリマーと実質的に同一である場合、第２熱可塑性ポリマーのＴｇが複屈折ポリマーよりも大幅に低くなるように、第２熱可塑性ポリマーは、好ましくは、異なるカルボキシレート及び／又はグリコールサブユニットを含む。第２光学層の共重合ブレンドのＴｇは、典型的には、１５５℃、１５０℃、１４５℃、１４０℃、１３５℃、又は１３０℃未満であるのに対して、複屈折熱可塑性ポリマーのＴｇは、典型的には、第２光学層の共重合ブレンドのＴｇより高い、少なくとも１０℃、１１℃、１２℃、１３℃、１４℃、又は１５℃である。
【００５９】
各種配列のランダム性の程度は、米国特許第６，６７３，２７５号に記載の理論的アプローチを使用して近似させることができる。すなわち、ランダム性（％）は、米国特許第６，６７３，２７５号に記載の理論的アプローチを使用して、次式：
ランダム性（％）＝Ｐｎｔ／（２＊Ｗｎ＊Ｗｔ）＝Ｐｎｔ（観測）／Ｐｎｔ（ランダム）
（式中、Ｐｎｔは、核磁気共鳴分光法（ｎｍｒ）によって測定されたＮＥＴ序列の比率であり、Ｗｎは、ｎｍｒによって帯電または測定されたＮＥモル分率であり、Ｗｔは、ｎｍｒによって帯電または測定されたＴＥモル分率である）により近似させることができる。
【００６０】
【表３】
0005563585.tif 000004
【００６１】
共重合ブレンドの実際のランダム性は、プロセス条件によって変化し得る。一般に、溶融滞留時間を短くし、溶融加工温度を下げ、混合の激しさを押さえることによって、ランダム性を最小化することができる。しかし、ＰＥＮホモポリマーとＰＥＴホモポリマーとの共重合ブレンドのランダム性（％）は、典型的なポリエステル樹脂製造工程（即ち、構成モノマーのランダム縮合重合）により調製されたＣｏＰＥＮより、明らかに小さいと結論づけることができる。
【００６２】
表３は、ＰＥＮ及びＰＥＴのホモポリマーのブレンド間の対比を、ｃｏＰＥＮ（即ち、ジメチルテレフタレート（Ｔ）、ナフタレンジカルボキシレート（Ｎ）、及びエチレングリコール（Ｅ）から調製されたランダムコポリマー）のものと比較して示している。８〜１０分間の滞留時間の場合、ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドのランダム性は約１１〜１９％であったが、これにより、典型的重合度である１００に対して、８５／１５  ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドについて２５の反復単位のブロック長、及び３０／７０  ＰＥＮ／ＰＥＴブレンドについて１０の反復単位のブロック長が得られた。３０〜８５％のＮＤＣ組成物全てについて、ブレンドは、ＰＥＮ結晶中に組み込まれる必要がある６超の反復単位の平均ブロック長を有した。対照的に、従来のポリエステル重合プロセスにより製造されるｃｏＰＥＮ樹脂はほぼ１００％のランダム性を有し、それらの得られた長さは、３０〜７０％のＮＤＣの組成物で１．４〜５．２であり、これは類似したＮＤＣ使用量のＰＥＮ／ＰＥＴブレンドのブロック長よりもはるかに短い。
【００６３】
以下の実施例にて示すように、ほぼ１００％のランダム性を有するｃｏＰＥＮ樹脂は、多層光学フィルム構造体にて貧弱な接着性を示す得るということが見出された。他方では、多層光学フィルムの第２層が複屈折ポリマーを含む共重合ブレンドを含む場合には、層間接着力は著しく向上する。理論に束縛されるものではないが、第２層中の複屈折ポリマーのブロックが、隣接した複屈折層中に拡散して相当数の絡みを形成し、加えて界面層をまたいで共晶化（co-crystallites）すると推察される。第２光学層中に存在する複屈折ポリマーのブロックは、これらのブロックが第１光学層と実質的に同一のカルボキシレート及びグリコールサブユニットを含有する場合には、界面をまたいで拡散する傾向が強い。
【００６４】
複屈折高屈折率層に組み込まれなければならないブロックのおおよその長さを知るために、広角Ｘ線を使用して、ひずみ誘起結晶のラメラ厚を分析することができる。鎖折り畳み長は約８〜１１ｎｍであり、これは共晶化ブロックの最小値である。ラメラ厚は、効果的な層をまたいだ共結晶化のための約７〜９の反復単位の必要ブロック長となり、これは反復単位が、ＰＥＮ結晶単位セルの鎖軸寸法（ｃ）に相当する長さ寸法を有すると仮定する。参考までに、ＰＥＴ単位セル寸法は、ａ＝４．５２Å、ｂ＝５．９８Å、ｃ＝１０．７７Å、α＝１００°、β＝１１８°、γ＝１１１°である。ＰＥＮ単位セル寸法は、ａ＝６．５１Å、ｂ＝５．７５Å、ｃ＝１３．２Å、α＝８１°、β＝１１４°、γ＝１００°（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ）である。
【００６５】
８〜１１ｎｍのラメラ厚は、配向方向に畳み込まれた鎖長であるが、結晶はエピタキシャル成長する。ＰＥＮ及びＰＥＴ結晶単位セルについて計算する際に約１．４ｎｍの繰り返し長を考慮することによって、結晶中に組み込まれるために必要な最小ブロック長を推測することができる。ＰＥＮ／ＰＥＴマルチブロック構造体の場合、結晶中に組み込まれるブロックとしては最小６が必要となる。
【００６６】
図６は、最初のポリマー中の平均重合度を１５０と仮定し、ランダム性の関数としてＰＥＮ／ＰＥＴブレンドの平均ブロック長を示す。ひずみ誘起配向中にＰＥＮ結晶中に組み込まれるほど十分に長いブロックを形成するためには、よりＰＥＮの使用量を多くすることが望ましいことは明らかである。３０％のランダム性の場合、層間接着力を向上させるのに効果的な少なくとも６のブロック長を得るためには、５０％のＰＥＮをＰＥＴとブレンドする必要がある。これに対して、第２層の共重合ブレンドの成分として、１０％のＰＥＮのみを使用する場合、３０％のランダム性でのブロック長は約３であるが、これはＰＥＮ結晶中に組み込むには短すぎる。その結果、短いブロックが、第１光学層と第２光学層との間の界面をまたぐ鎖の物理的もつれを生じないことが期待される。
【００６７】
本明細書で記載されるように、多層光学フィルムが共重合ブレンドを含む場合、（実施例に記載されているように）９０°剥離試験にしたがって測定した場合の第１光学層と第２光学層との間の層間接着力は、かなり改善可能である。いくつかの実施形態では、層間接着力は少なくとも３００ｇ／インチ（１１８．１ｇ／ｃｍ）、又は４００ｇ／インチ（１５７．５ｇ／ｃｍ）であり、好ましくは少なくとも５００ｇ／インチ（１９６．９ｇ／ｃｍ）である。６００ｇ／インチ（２３６．２ｇ／ｃｍ）、８００ｇ／インチ（３１４．９ｇ／ｃｍ）及び１，０００ｇ／インチ（３９３．７ｇ／ｃｍ）を超える層間接着力が得られた。
【００６８】
図１を再度参照すると、多層光学フィルムは、図１に示すように、積層体１６の少なくとも１つの表面上へと積層された又は薄層として形成された１つ以上の追加の層１８を任意に含んでもよい。同一又は異なった材料からなる層を、スタック並びに１つ又は２つの主表面内に分配してよい。
【００６９】
いくつかの実施形態では、追加の層１８は典型的には、少なくとも関心のある波長領域内では、多層高分子フィルム１０の光学特性の決定において決定的な要因とはならない。追加の層１８は、複屈折性であってもよいし、又はそうでなくてもよい。このような追加層は光学層を損傷から保護し、共押出加工を補助し、並びに／又は後処理機械特性を向上するか及び／若しくは積層体により高い機械的強度を提供し得る。
【００７０】
あるいは、多層光学フィルムの外観及び／又は性能は、追加層、例えば、主表面上の薄層、若しくは薄層と隣接するアンダー薄層をフィルム層の積層体内に含めることによって変化し得る。
【００７１】
典型的には、追加層１８が薄層として使用される場合、少なくともいくらかの表面反射が存在する。多層ポリマーフィルム１０が偏光子である場合、追加層は好ましくは比較的低い反射率を有する。これは、表面反射の程度を低減する。多層ポリマーフィルム１０がミラーである場合、追加層１８は好ましくは光の反射を増加させるために高い反射率を有する。
【００７２】
追加層１８が積層体１６内に見出されるとき、典型的には、追加層１８と隣接する光学層１２、１４と組み合わせた追加層１８によって、少なくともいくらかの光の偏光、又は反射が存在する。しかしながら、典型的には、追加層１８は、積層体１６内の追加層１８によって反射される光が関心の領域外の波長（例えば、可視光偏光子、又はミラーにおける赤外領域）を有するような厚さを有する。
【００７３】
追加層は、ｃｏＰＥＮなどのポリエステルから調製され得る。追加的な層はまた、第２の低反射率層としての使用のために前述されたポリマー材料のいずれかから調製され得る。
【００７４】
薄層及び内部層は、フィルム形成時（共押出により、又は個々のコーティング若しくは押出工程のいずれかで）に一体化されてよく、又はそれらは後で、例えば薄層を既に形成したフィルムにコーティング又は積層することによって完成したフィルムへ適用してもよい。追加層の厚さは典型的には、多層光学フィルムの総厚の約２％〜約５０％の範囲である。
【００７５】
追加の層又はコーティングの例は、米国特許第６，３６８，６９９号及び同第６，４５９，５１４号（ともに、名称「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｆｉｌｍ  ｗｉｔｈ  Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ｏｒ  Ｌａｙｅｒｓ」）、並びに米国特許第６，７８３，３４９号（Ｎｅａｖｉｎら）（名称「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍｓ」）に記載されている。
【００７６】
追加の層１２、２４の組成物は、例えば、加工中又は加工後において、層の一体性を保護するため、多層光学フィルム１０へ機械的性質又は物理的性質を加えるため、又は多層光学フィルム１０へ光学的機能を加えるため選択されてよい。機能性構成成分、例えば、帯電防止剤類、紫外線吸収剤類（ＵＶＡ）、ヒンダードアミン光安定剤類（ＨＡＬＳ）、染料類、染色剤類、顔料類、酸化防止剤類、スリップ剤類、低接着性材料類、導電性材料類、耐摩耗性材料類、光学素子類、形状安定剤類、接着剤類、粘着付与剤類、難燃剤類、燐光材料類、蛍光材料類、ナノ粒子類、落書き防止剤類、結露防止剤類、耐荷重剤類、シリケート樹脂類、光拡散材料類、光吸収材料類及び蛍光増白剤類が、これらの層内に包含されてもよく、それらが、得られた生成物の所望の光学的性質又はその他の性質を実質的に妨害しないことが好ましい。いくつかの代表的実施形態では、１つ以上の追加の層は、ディフューザ、例えば、粗い、光沢がない又は構造化された表面、数珠状ディフューザ又は有機粒子及び／若しくは無機粒子を包含するディフューザ、又はこれらのうちの任意の数の組み合わせであってもよく、あるいはそれらを包含してもよい。
【００７７】
一実施例では、薄層は、押出後加工に役立てるために使用され、例えば、フィルムが熱ローラー又はテンタークリップに粘着するのを防ぐのに役立つ。別の実施形態では、薄層は多層光学フィルムに望ましいバリア特性を付与するために追加される。例えば、バリアフィルム又はコーティング材は、薄層として又は薄層の構成成分として追加してもよく、これにより多層光学フィルムの透過性を、液体例えば水若しくは有機溶媒、又は気体例えば酸素若しくは二酸化炭素へと変更する。
【００７８】
生じる多層光学フィルムの摩耗耐性を付与又は改善するために薄層が追加されてもよい。例えば、ポリマーマトリックス内に埋め込まれた、シリカなどの無機粒子を含む薄層が使用されてもよい。別の実施形態では、薄層は米国特許第５，６７７，０５０号に記載されるような摩耗耐性を含み得る。また、生じる多層光学フィルムに耐破壊性及び／又は引裂き抵抗を付与又は改善するために薄層が追加されてもよい。耐破壊性又は耐引裂性薄層を製造工程中に適用するか、その後に、多層光学フィルム１０上にコーティングするか又は積層してよい。製造工程中に、同時押出プロセスなどによって、これらの層を多層光学フィルム１０へ接着することで、多層光学フィルム１０が、製造工程中に保護されるという利点を提供する。
【００７９】
一実施例では、追加層は１つ以上のスペクトル選択領域で吸光する染料又は色素を含む。スペクトルの代表的選択領域としては、紫外線及び赤外と同様に可視スペクトルの一部又は全部を挙げることができる。可視スペクトルの全てが吸収される場合、当該層は不透明に見える。層の材料は、多層光学フィルムにより透過又は反射された光の見かけの色を変えるために選択され得る。特に、フィルムがいくつかの光周波数を透過させ、一方で他を反射する場合に、当該フィルムの性質を補うためにそれらを使用することもできる。別の実施形態では、紫外線吸収材料をカバー薄層内で使用することは特に望ましい。なぜならば、それが紫外線にさらされた場合にしばしば不安定となる内層を保護するために使用してもよいからである。一実施形態では、蛍光材料が追加の層に組み込まれる。蛍光材料は、紫外線スペクトル領域で電磁エネルギーを吸収し、可視スペクトル領域で再放射する。
【００８０】
感圧接着剤を含む接着剤類は、薄層として多層積層体へ適用され得る、別の望ましい種類の材料を形成する。一般に、感圧接着剤は、多層光学フィルムが後でガラス又は金属基材などの別の材料へ積層されることが意図されている場合に、適用される。
【００８１】
薄層内に組み込まれてよい別の材料は、スリップ剤である。スリップ剤は、製造工程中に多層光学フィルムをより扱い易くする。典型的には、スリップ剤は、フィルムに照射される光の一部を透過することを目的としているフィルムというよりむしろ、ミラーフィルムとともに使用される。スリップ剤を包含する側面は、スリップ剤が、反射と関係したヘイズを増大させるのを防止するために、典型的には、支持基材へ積層されることを目的とする側面である。
【００８２】
薄層から生じる多くの利益はまた、類似の内部層からも生じ得る。したがって、薄層に関する前述の説明はまた、内部層に適用可能である。
【００８３】
その他の追加の層は、ホログラフィー像、ホログラフィーディフューザ、又はその他の拡散層を含有する層を包含する。上述においては、多層光学フィルム積層体に適用して、その性質を変更することができる様々な層の例を記載した。一般的に、任意の追加の層を追加してもよく、典型的には、層１２、１４のそれとは異なった機械的、化学的、又は光学特性を提供してよい。
【００８４】
代表的実施形態では、追加の層は、例えば、米国特許第６，０９６，３７５号（Ｏｕｄｅｒｋｉｒｋら）（名称「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ」）に記載されているような、吸収層又はダイクロイック偏光子層であってよい。いくつかのこのような構成においては、ダイクロイック偏光子の透過軸は、反射偏光子の透過軸と位置を合わせる。
【００８５】
一実施形態では、本明細書に記載される多層光学フィルムは、ミクロ構造化表面を更に含む光学フィルムの反射性偏光ベース層である。
【００８６】
米国特許第５，１８３，５９７号（Ｌｕ）及び同第５，１７５，０３０号（Ｌｕら）に記載されているように、ミクロ構造を有する物品（例えば、輝度向上フィルム）は、（ａ）重合可能な組成物を調製する工程と、（ｂ）重合可能な組成物を、マスターの陰画ミクロ構造化された成形表面上に、マスター上のキャビティをかろうじて満たすのに十分な量で付着する工程と、（ｃ）重合可能な組成物のビーズを、その少なくとも１つが可撓性である、予備形成されたベース（即ち、本明細書に記載される多層光学フィルム）とマスターとの間で動かすことによってキャビティを満たす工程と、（ｄ）組成物を硬化する工程と、を包含する方法によって調製することができる。マスターは、ニッケル、ニッケルメッキ銅、若しくは黄銅のような金属製であってよく、又は重合条件下で安定であり、好ましくはマスターから重合化材料をきれいに取り出すことができる表面エネルギーを有する熱可塑性材料であってもよい。ベースへの光学層の接着を促進するために、ベースフィルムの１つ以上の表面に、任意に下地処理又は他の処理を施すことができる。
【００８７】
重合性樹脂組成物は、典型的には、１つ以上のエチレン系不飽和（例えば、（メタ）アクリレート）モノマーを含む。重合性樹脂組成物は更に、ジルコニアなどの表面改質ナノ粒子を含んでよい。各種重合性樹脂組成物が、米国特許第２００６／０００４１６６号及び国際公開特許第２００８／１２１４６５号などに記載されていることが既知である。
【００８８】
ミクロ構造化表面は、米国特許第７，０７４，４６３号に記載されかつ示されているような有用なパターンを任意の数だけ（any of a number of）有することができる。ミクロ構造化表面は、フィルムの長さ又は幅に沿って延びる、複数の並列長手方向リッジであり得る。これらの隆起部は、複数のプリズム頂点から形成できる。これらの頂点は、先鋭形、丸形、又は平坦形若しくは切頭形とすることができる。有用なミクロ構造は、輝度向上フィルムとして使用するための完全内部反射フィルムとして作用できる定形プリズムパターンである。
【００８９】
多層ポリマーフィルムの形成のための加工条件及び考慮の記載は、米国特許出願第０９／００６，２８８号、表題「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ」に見出される。
【００９０】
フィルムは一般に、個別のポリマーを共押出して、多層光学フィルムを形成し、次いで選択された温度で延伸することによってフィルムを配向させ、所望により選択された温度でヒートセットすることによって調製される。あるいは、押出及び配向工程は、同時に実施してよい。偏光子の場合、フィルムは実質的に一方向に延伸されるが（１軸配向）、ミラーフィルムの場合には、フィルムは実質的に２方向に延伸され（２軸配向）、それは同時に又は連続的に実施してよい。
【００９１】
異なる加工実施形態では、多層光学フィルムは延伸方向と交差する方向での寸法的緩和をさせてもよく、結果として、延伸交差方向での自然減をもたらし（延伸比の平方根に相当する）、多層光学フィルムを制約して、延伸交差寸法のいずれかの有意な変化を制限してよく、又は多層光学フィルムの延伸交差寸法を動的に延伸させてもよい。例えば、多層光学フィルムは、長さ方向配向機を使用して機械方向に延伸させても、又は幅出し機を使用して幅方向に延伸させてもよい。
【００９２】
所望の屈折率相互関係及び物理的寸法を有する多層光学フィルムを作製するために、延伸工程前の温度、延伸温度、延伸速度、延伸比、ヒートセット温度、ヒートセット時間、ヒートセット緩和及び延伸交差緩和が選択される。これらの変数は、相互依存性であり、したがって、例えば、比較的低い延伸温度と組み合わされる場合、比較的低い延伸速度が使用可能である。一般的に、延伸方向での約１：２〜約１：１０（より好ましくは、約１：３〜約１：７）の範囲の延伸比及び延伸方向に直交する方向での約１：０．２〜約１：１０（より好ましくは、約１：０．５〜約１：７）の範囲の延伸比が、代表的実施形態において選択される。
【００９３】
好適な多層光学フィルムはまた、例えば、スピンコーティング（例えば、複屈折ポリイミドに関してＢｏｅｓｅら．，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．：Ｐａｒｔ  Ｂ，３０：１３２１（１９９２）に記載される）及び真空蒸着（例えば、結晶性有機化合物に関してＺａｎｇら，Ａｐｐｌ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，５９：８２３（１９９１）に記載される）などの技術を使用して調製されてよく、後者の技術は結晶性有機化合物と無機材料との一定の混合物にとって特に有用である。
【実施例】
【００９４】
試験方法
化学組成を決定するためのＮＭＲ
材料サンプルは、重水素化クロロホルム及びトリフルオロ酢酸の１：１混合物中に溶解させた。デュアルチャンネル・バリアンチリ（Varian Chili）プローブを装備した５００ＭＨｚ装置にて、１Ｄ  ＮＭＲスペクトルを収集した。一体化されたモノマー組成物が、既知の特定のケミカルシフト及びピーク面積に基づいて抽出される。フェージング及びベースライン補正後、インテグレーションを実施した。
【００９５】
屈折率（ＲＩ）の測定
種々の試料の屈折率を、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ  Ｐｒｉｓｍ  ｃｏｕｐｌｅｒ（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐｅｎｎｉｎｇｔｏｎ，Ｎ．Ｊ．）を用いて、ＭＤ、ＴＤ及びＴＭ方向において測定した。ＭＤ及びＴＤは面内方向であり、ＴＭはフィルム表面に対して垂直である。ＭＤ、ＴＤ及びＴＭの屈折率はそれぞれ、ｎｘ、ｎｙ、及びｎｚとして標識される。
【００９６】
面内複屈折、Δｎｉｎ：
一軸延伸フィルムの複屈折性を測定するために、面内複屈折が使用される。
【００９７】
面内複屈折は、直交面内方向での屈折率（ｎｘ及びｎｙ）の差に関する。一軸延伸フィルムについてより具体的にいうと、面内複屈折とは、延伸方向と非延伸方向との間の差を意味する。例えば、フィルムがＭＤ方向に一軸延伸すると仮定すれば、面内複屈折は次のように表現される。
【００９８】
【数１】
0005563585.tif 000005
【００９９】
ここで、ｎｘは延伸方向（この場合、ＭＤ）での屈折率であり、ｎｙは非延伸方向（この場合、ＴＤ）での屈折率である。
【０１００】
二軸延伸フィルムの場合、面内複屈折は比較的小さく、バランスがとれているときにはほぼゼロの場合もある。その代わりに、面外複屈折は延伸フィルムの複屈折性をより明確に示す。
【０１０１】
面外複屈折、Δｎｏｕｔ：
二軸配向フィルムの複屈折性を測定するために、面外複屈折が使用される。
【０１０２】
面外複屈折率は、面内（ＭＤ及びＴＤ）屈折率の平均と、フィルムに垂直な方向（ＴＭ）の屈折率との間の差に関係する。面外複屈折率は、以下のように表現され得る。
【０１０３】
【数２】
0005563585.tif 000006
【０１０４】
ここで、ｎｘはＭＤのＲＩであり、ｎｙはＴＤのＲＩであり、ｎｚはＴＭのＲＩである。
【０１０５】
面外複屈折は、一軸延伸フィルムの複屈折性を測定するために使用することもできる。
【０１０６】
９０°剥離試験方法：
試験する多層光学フィルムを２５．４ｍｍ幅のストリップ試験片に切断した。同一幅の両面接着テープ（３Ｍ  Ｃｏ．からのスコッチ（Scotch）（登録商標）テープ＃３９６）を使用して、フィルムストリップ試験片をガラス基材（約５０ｍｍ×１５０ｍｍ）に付着させた。接着テープを多層光学フィルムストリップ試験片全体の頂上に直接供し、更にガラス基材の中央部分に付着させた。また、テープストリップの長さは、手で掴むことができるよう、基材より更に長く付着したテープストリップの端でぶらさげ、未接着のままにした。フィルムの剥離（層間剥離）では、最初にフィルムストリップ試験片を過度に剥離することを避けるために、フィルムストリップ試験片の先端から１／４インチ（０．６３５ｃｍ）の場所を親指でしっかりと押さえ、テープストリップのこの遊離端を鋭く素早く引っ張った。次いで、剥離を始めたプラークをスリップ／ピール試験機（Slip/Peel Tester）（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｏｒｓ，Ｉｎｃ．）（オハイオ州ストロングスビル（Strongsville））に取り付けた。テープストリップに付着しているフィルムストリップ試験片部分を９０°の剥離角、２．５４ｃｍ／秒、２５℃及び５０％の相対湿度にて基材から剥離した。測定された剥離強度における誤差は、典型的には、２０％以下であると推定した。
【０１０７】
いくつかの試験片は、剥離できなかった。フィルム表面と接着テープとの間の接着は、約１５００ｇ／インチ（５９０ｇ／ｃｍ）であると測定された。したがって、剥離できない試験片は、１５００ｇ／インチ（５９０ｇ／ｃｍ）を超過する剥離強度を有すると判断した。
【０１０８】
触媒及び安定剤
ＴＥＰＡ−トリエチルホスホノアセテート−Ｒｈｏｄｉａ（ニュージャージー州クランベリー（Cranbury））
ＮａＯＡｃ−酢酸ナトリウム−Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ（マサチューセッツ州ワードヒル（Ward Hill））
Ｃｏ（ＯＡｃ）２−酢酸コバルト−Ｓｈｅｐｈｅｒｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（オハイオ州シンシナティ）
Ｚｎ（ＯＡｃ）２−酢酸亜鉛−Ｍａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ  Ｂａｋｅｒ（ニュージャージー州フィリップスバーグ）
Ｓｂ（ＯＡｃ）３−三酢酸アンチモン−Ａｒｋｅｍａ（ペンシルベニア州フィラデルフィア）
モノマー略称−一般的な化学的記載−供給元（所在地）
ＮＤＣ−ナフタレンジカルボン酸−ＢＰ  Ａｍｏｃｏ（イリノイ州ネーパービル（Naperville））
ＤＭＴ−ジメチルテレフタレート−Ｉｎｖｉｓｔａ（カンザス州ウィチタ（Wichita））
ＥＧ−エチレングリコール−ＭＥ  Ｇｌｏｂａｌ（ミシガン州ミッドランド）
ポリエステル材料の合成：
ＰＥＴ、９０／１０  ｃｏＰＥＮ及びＰＥＮは、以下の手順に従って合成することができる。
【０１０９】
各組成物について、ステンレス鋼、オイルジャケット付回分反応器に、表１に示したモノマー量及び以下の触媒：２ｇのＣｏ（ＯＡｃ）２、１．６ｇのＺｎ（ＯＡｃ）２、８．９ｇのＳｂ（Ｏａｃ）３及び３．６ｇのトリエチルホスホノアセテート（ＴＥＰＡ）を充填した。圧力下（２３９．２ｋＰａ）で、混合物を約２５７℃に加熱し、７〜８ｋｇのエステル化反応副生成物であるメタノールを除去した。メタノールが完全に除去された後、３．６ｇのＴＥＰＡを反応器に充填し、次いで２７７℃まで加熱しながら圧力を徐々に５００Ｐａ未満まで低下させた。６０／４０重量％のフェノール／ｏ−ジクロロベンゼン中にて３０℃で測定した場合に、固有粘度が約０．５０ｄＬ／ｇの樹脂が生成されるまで、縮合反応副生成物であるエチレングリコールを継続的に除去した。
【０１１０】
【表４】
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【０１１１】
多層光学フィルム製造手順：
３層収容共押出フィルムは、３層ＡＢＡ（薄層／コア／薄層）フィードブロックを使用して、パイロット押出成形ラインで作製された。Ａ層ポリマーは、ＥｘｘｏｎからＥｓｃｏｒｅｎｅ  ＰＰ１０２４の商標名（grade name）にて市販されているポリプロピレンであり、一軸スクリュー押出機にてこれをフィードブロックの薄層チャネルへと供給した。Ｂ層ポリマーは、各サンプルの複屈折コポリエステルであり、二軸押出機によりフィードブロックのコアチャネルへと供給した。薄層／コア／薄層の供給比は１：１：１（容量）であった。総押出速度は、毎時３０ポンド（１３．６ｋｇ／時間）であった。押出品は、フィルムダイを使用して冷却ロール上で鋳造し、鋳造ウェブを作製した。次に、キャストウェブの試料をＫＡＲＯ  ＩＶバッチ延伸機（Ｂｒｕｃｋｎｅｒ  Ｍａｓｃｈｉｎｅｎｇｅｂａｕ、ドイツ、ジーグスドルフ（Siegsdorff））にて、１４５℃の温度、延伸比１×４．５、延伸速度１００％／秒及び予備加熱時間６０秒にて拘束一軸延伸させた。コポリエステルの複屈折を評価するために、延伸後、ポリプロピレン薄層をはがして、コア複屈折層を露出させる。コア層の屈折率を、メトリコンプリズムカプラー（Metricon Prism coupler）（Ｍｅｔｒｉｃｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ニュージャージー州ペニントン（Pennington））を用いて、ＭＤ、ＴＤ、及びＴＭ方向で測定する。試験方法セクションに記載された式に基づいて、面内及び面外複屈折を計算した。
【０１１２】
【表５】
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【０１１３】
比較実施例１：（ＰＥＮ：ＣｏＰＥＮ５５４５、２４６層、偏光子）
キャストウェブを１回の操作で押出し、次にフィルム延伸装置でフィルムを配向させて、２４６層を含む多層光学フィルムを作製した。複屈折ポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を、０．４８ｄｌ／ｇ（６０重量％のフェノール／４０重量％のジクロロベンゼン）の固有粘度で１つの押出成形機によって、毎時２０ポンド（９．０７ｋｇ／時）の速度でフィードブロックへと送り、第２材料、ＣｏＰＥＮ５５４５を第２押出成形機により毎時３０ポンド（１３．６ｋｇ／時）の速度にてフィードブロックへと送った。第３押出成形機の薄層材料として、毎時１５ポンド（６．８ｋｇ／時）の速度でＰＥＮを使用した。フィードブロック及び２層マルチプライアーを使用して、２４６層を作り出した。キャストウェブは、２１ミル（０．５３ｍｍ）厚及び６インチ（１５．２ｃｍ）幅であった。その後、キャストウェブは、バッチ配向機にて約１５０℃で横断方向に、約１００％／秒の一定速度にて一軸延伸させたが、その間、その他の面内方向では拘束させた。延伸比は、約５．０〜１であった。得られた多層光学フィルムは、良好な偏光効果を有するが、その層間接着力は１００ｇ／インチ（３９．４ｇ／ｃｍ）未満として測定される（表６）。
【０１１４】
実施例１：（ＰＥＮ：（ＰＥＮ／ＰＥＴ  ６０：４０）、２４６層、偏光子）
キャストウェブを１回の操作で押出し、次にフィルム延伸装置でフィルムを配向させて、２４６層を含む多層光学フィルムを作製した。複屈折ポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を、０．４８ｄｌ／ｇ（６０重量％のフェノール／４０重量％のジクロロベンゼン）の固有粘度で１つの押出成形機によって、毎時２０ポンド（９．０７ｋｇ／時）の速度でフィードブロックへと送り、第２材料を第２押出成形機により毎時３０ポンド（１３．６ｋｇ／時）の速度にてフィードブロックへと送った。第２材料は、２種の複屈折ポリマー（ＰＥＮ及びＰＥＴ）の重量比６０：４０のブレンドであった。第３押出成形機の薄層材料として、毎時１５ポンド（６．８ｋｇ／時）の速度でＰＥＮを使用した。フィードブロック及び２層マルチプライアーを使用して、２４６層を作り出した。キャストウェブは、２１ミル（０．５３ｍｍ）厚及び６インチ（１５．２ｃｍ）幅であった。その後、キャストウェブは、バッチ配向機にて約１５０℃で横断方向に、約１００％／秒の一定速度にて一軸延伸させたが、その間、その他の面内方向では拘束させた。延伸比は、約５．０〜１であった。得られた多層光学フィルムは、良好な偏光効果を有し、１５００ｇ／インチ（５９０ｇ／ｃｍ）超として測定される優れた層間接着力を有する（表６）。
【０１１５】
実施例２：（ＰＥＮ：（ＰＥＮ／ＰＥＴ  ５０：５０）、２４６層、偏光子）
キャストウェブを１回の操作で押出し、次にフィルム延伸装置でフィルムを配向させて、２４６層を含む多層光学フィルムを作製した。複屈折ポリマー、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を、０．４８ｄｌ／ｇ（６０重量％のフェノール／４０重量％のジクロロベンゼン）の固有粘度で１つの押出成形機によって、毎時２０ポンド（９．０７ｋｇ／時）の速度でフィードブロックへと送り、第２材料を第２押出成形機により毎時３０ポンド（１３．６ｋｇ／時）の速度にてフィードブロックへと送った。第２材料は、２種の複屈折ポリマー（ＰＥＮ及びＰＥＴ）の重量比５０：５０のブレンドであった。第３押出成形機の薄層材料として、毎時１５ポンド（６．８ｋｇ／時）の速度でＰＥＮを使用した。フィードブロック及び２層マルチプライアーを使用して、２４６層を作り出した。キャストウェブは、２１ミル（０．５３ｍｍ）厚及び６インチ（１５．２ｃｍ）幅であった。その後、キャストウェブは、バッチ配向機にて約１５０℃で横断方向に、約１００％／秒の一定速度にて一軸延伸させたが、その間、その他の面内方向では拘束させた。延伸比は、約５．０〜１であった。得られた多層光学フィルムは、良好な偏光効果を有し、１５００ｇ／インチ（５９０ｇ／ｃｍ）超として測定される優れた層間接着力を有する（表６）。
【０１１６】
【表６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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